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虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制技术因能模拟同步发电机的惯性和阻尼特性,提高系统的频率稳定性,而逐渐成为解决大规模可再生能源并网的关键技术。目前关于VSG的研究,常将直流侧等效成容量无穷大的理想电压源,没有考虑一次微源的实际输出能力和运行状态。本文将VSG控制逆变器连同其直流侧的光伏和储能系统合称为光储-VSG单元,并针对由多个光储-VSG单元构成的孤岛微网,重点研究了微网中光储-VSG单元的功率协调控制,具体的研究内容如下:1.根据VSG的基本原理,建立了 VSG并网运行的小信号模型,分析了转动惯量、阻尼系数、有功-频率下垂系数、等效输出阻抗等主要控制参数对系统动态性能的影响,为优化控制参数提供理论依据。然后通过分析VSG并联组网运行的小信号模型,推导出并联VSG功率分配的参数匹配原则,通过Matlab/Simulink仿真,验证了负荷功率变化时,VSG参数满足匹配原则能够有效抑制逆变器输出功率的振荡。2.针对单一光储-VSG单元,结合直流侧微源的运行特点,研究了光伏和储能间的功率协调控制,提出了一种光、储子控制器仅根据直流侧的电压水平自动切换控制模式的控制策略,采用该控制策略可实现优先利用光伏的输出功率,并将储能系统的荷电状态维持在合理范围之内的控制目标。所搭建的Matlab/Simulink模型的仿真结果验证了直流侧微源协调控制策略的有效性。3.当孤岛微网中含有多个光储-VSG单元时,需要协调三个层次的功率流:不同光储-VSG单元之间的功率流;光储-VSG单元中微源和逆变器之间的功率流;光储-VSG单元中微源间的功率流。本文提出了一种分散式协调控制策略,在不需要中央控制器和各个光储-VSG单元之间通信的前提下,对三个层次的功率流进行协调控制,光储-VSG微网在优先利用光伏出力的前提下进行功率的公平分配。仿真结果验证了所提出的分散式协调控制策略能够为微网提供电压和频率支撑,储能系统只有在所有光伏电源的输出功率达到极限后才开始供电,同时保证了逆变器之间功率分配的公平性。